Устройство для регулирования уровня воды Советский патент 1987 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к водно1чу хозяйству и может быть использовано для автоматического регулирования уровня воды в Оросительных каналах, например для дождевальньк машин Кубань,

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство в положении Закрыто , общий вид; на фиг.2 - то же, в положении Открыто.

Устройство содержит приемную емкость 1, сообщенную с оросителем 2. В приемной емкости 1 размещена водовыпускная труба 3, на которой установлен цилиндрическг-ш затвор 4. Над цилиндрическим затвором 4 установлена кольцевая емкость 5, внутри кото- 2о связан с вышерасположенной герметичрой установлено кольцевое уплотнение 6 и размещен кольцевой эластич- ньй элемент 7, установленный на торце цилиндрического заФвора 4 с возможностью контакта с упорной кромкой В направляющего кольцевого уплотнения 6. Кольцевой элемент 7 снабжен кольцевым грузом 9.

Устройство содержит исполнительный

механизм 10, который выполнен в виде ЗО ход 22 переключателя 17 сообщается с

мембранной камеры, содержащей вьше- расположенные i н ниже расположенные 12 герметичные полые эластичные трубки, разделенные подвижной перегородкой Г), Перегородка 13 соединена е ми 28 на постоянное сообщение выхо- тягой 14 с 1ш,пиндрическим затБором 4. дов 22 с каналами 18 питания.

Устройг;тво содержит распредели- те.пь 15, который выполнен в виде двух

статически разгр ткенных переключатеЦилиндрический затвор 4 имеет коническую поверхность 37.

На тяге 14 установлена пружина Зй лей - первого 16 и второго 17 с кана- 40 лля ограничения передаваемых усилии, лами питания 18, слива 19, входив 20 Исполнительный механизм 10 снаб- и 21, выходов 22 и 23, на которых ус- жен дополнительно вьпперасположенны- тановлены ;)аслонк, закрепленные на кш 39 и нйжераспопоженными 40 герме- поворотных осях 25, соединенных рыча- тичными эластичными трубками, запол- гами 26 с плечами коромысла 27, кс го- g ненными химически нейтральной вяэ- рые подпружинены пружинами 28, ilnew кой тодкостью и сообщенными через ре- коромысла 27 соединены со щтоками поплавков 29 и 30 поплавкового датчика 31 уровня. По1 лавок 29 устанорлея

50

в оросителе 2 и через трособлочную систему 32 подпружинен плоской 33 и цилиндрической 34 пружинами относительно неподвижной опоры.

Вход 20 первого переключателя 16 соединен с каналом сообщения с кольцевой емкостью 5.

Плоская пружзша 33 установлена с возможностью контакта г плечом коромысла 27, вэаимодейстаующим с рычагулируемое дроссельное отверстие 41, снабженное с дьух сторон фильтрэле- меитами 42,

Рычаги 24 г;наС)жены винтамм 43 регулировки зоны нечувствительности.

у.; гройство работает об- 1 . -м. 11и.ш1ндрический затвор 4 за

U ; конической поверхности 37 ста- 1 чеслИ разгружен. При снижении уров- яя воды в ороситаги ниже минимального (включилась даж;}.евгльная машина поплавок 29, воздггствуя на плос- ку.о 33 и циликдркчй :кую 34 пружины.

гом 26 переключателя 16. Поплавок 30 установлен в приемной емкости 1 и закреплен на другом плече коромысла 27, а масса его частично облегчена пружи-- ной 35, воздействующей на коромысло 27. Это плечо коромысла 27 взаимодействует с рычагом 26 переключателя 17.

Усилие,передаваемое через плоскую пружину 33 со стороны массы поплавка 29, установленного в оросителе 2 и облегченного вытгшкивающей силой, превьпиает усилие массы поплавка 30,

установленного в приемной емкости 1. Выход 22 переключателя 16 связан с нижерасположенной герметичной полой эластичной трубкой 12 через канал питания 18, а выход 22 переключателя 17

ной полой эластичной трубкой П. Выход 23 переключателя 16 сообщен с входом 21 переключателя 17 через обратный клапан 36. Выходы 20 переключате- 25 лей 16 и 17 связаны с каналами питания 18 и слива 19 таки1-1 образом, что при давлении плоской 33 на коромысло 27 выход 22 переключателя 16 сообщается с каналом 19 слива, а вывходом 21 и через обратньп клапан 36 - с выходом 23 переключателя 16. Перекрывающие заслонки 24 переключате- лей 16 и 17 подпружинены пружинаНа тяге 14 установлена пружина Зй лля ограничения передаваемых усилии, Исполнительный механизм 10 снаб- жен дополнительно вьпперасположенны- кш 39 и нйжераспопоженными 40 герме- тичными эластичными трубками, запол- ненными химически нейтральной вяэ- кой тодкостью и сообщенными через ре-

гулируемое дроссельное отверстие 41, снабженное с дьух сторон фильтрэле- меитами 42,

Рычаги 24 г;наС)жены винтамм 43 регулировки зоны нечувствительности.

у.; гройство работает об- 1 . -м. 11и.ш1ндрический затвор 4 за

U ; конической поверхности 37 ста- 1 чеслИ разгружен. При снижении уров- яя воды в ороситаги ниже минимального (включилась даж;}.евгльная машина поплавок 29, воздггствуя на плос- ку.о 33 и циликдркчй :кую 34 пружины.

перебрасывает их в верхнее положение, При этом плечо коромысла 27, взаимодействующее с рычагом 26 переключателя 16, поднимается под действием пружины 28 и массы поплавка 30. Заслонки переключателей 16 и 17 сообщаются с каналами соответственно питания 18 и слива 19. В нижерасположенную герметичную полую эластичную трубку 12. подается давление жидкости, а вышерасположенная герметичная полая эластичная трубка I1 в это время сообщена с атмосферой. Цилиндрический эатсообщена с управляющим давлением жидкости, слив жидкости из вышерасположенной герметичной полой эластичной g трубки II перекрыт. При увеличении напора водовыпускной трубы 3 расход через ее выходной патрубок устройства возрастает, повьциая уровень в приемной емкости 1. Поплавок 29 наменяет 10 свое положение (поднимаетсн пружиной 3). При этом плечо коромысла 27, взаимодействующее с рычагом 26 переключателя 16, опускается. Заслонки 24 перебрасываются, сообшая выходы 22

вор 4 при помощи подвижной перегород- is и 23 переключателя 16 с каналами соот- ки 13 и тяг 14 поднимается. При отно- ветственно слива 19 и питания 18, Ни- сительно больших проходных отверстиях импульсных трубок и переключателей 16 и 17, работающих на загрязненной жидкости, быстрого открытия цилиндрического затвора 4 не происходит даже при высоком давлении в водовыпускной трубе 3, так как этому

20

жерасположенная герметичная полая эластичная трубка 12 сооОщается . каналом 19 слива, а в вышерасположениую герметичную полую эластичную трубку 1 1 в это время подается давление шадкос- ти через обратный клапан 36 и выход 23 переключателя 16. Цилиндрический затвор 4 прикрывается, уменьшая расход

препятствует химически нейтральная

вязкая жидкос-пь, перетекающая из вы- 25 до заданного. При этом поплавок 29

шерасположенных 39 герметичньпх эластичных трубок в нижерасположенные 39 герметичные трубки через дроссельное отверстие 41, диаметр которого подбирается 3 зависимости от вeличишJ дав- ЗО Цитлсдрический затчор 4 устанавливаления в водовыпускной трубе 3. Таккь образом, цилиндрический затвор 4 медленно поднимается, преодолевая усилие давления, приходящегося на незначительную площадь, образуемую контак- „ ды в приемной егасости 1, Поплавок 29 том кольцевого эластичного элемеата 7 изменяет свое положение, опуская и с упорной кромкой 8 кольцевого уплог- воздействуя через коромысло 27 на кителя 6.заслонки 24 переключателя 17, которые

сообщают :;го выход 22 с каналом 19

При нарушении этого контакта неразгруженная площадь исчезает. При этом через выходной патрубок водоп:- - пускной трубы 3 устройства появляется расход в ороситель 2. Цшишдричес- кий затвор 4 перемещается вверх до тех пор, пока расход в ороситель 2 не достигнет заданного.

При достижении заданного уровня воды в приемной емкости 1 масса поп лавка 29 облегчается выталкивающей силой жидкости. Плечо коромысла 27. взаимодействующее с рычагом 26 переключателя 17, поднимается под действием пружины 34. Заслонки 24 переключателя 17 перебрасываются, разобщая его выход 22 с каналом 19 слива. При этом цилиидрический затвор 4 устанавливается в неподвижное состояние. В таком положении нижерасположенная герметичная полая эластичная трубка 12

40

слива. При этом iцилиндрический затвор 4 поднимается, увеличивая расход до заданного. Иоплаьок 23 поднимается, воздействуя через коромысло 27 на заслонки 24 переключателя 17, ко- 45 торые разобщают его выход 22 с каналом 19 слива. Цилиндрический затвор 4 устанавливается в неподвижное состояние .

Зона нечувствительности поплавкового датчика (30) регулируется винтами 43.

Когда уровень в оросителе 2 достигает максимального значения (отключилась дождевальная машина, поплавок 29 уменьшает растягивающее воздействие на плоскую пружину 33 и под действием цилиндрической пружины 34 перебрасывает их в нижнее положение. При этом плечо коромысла 27, взаимо50

Ь5

сообщена с управляющим давлением жидкости, слив жидкости из вышерасположенной герметичной полой эластичной g трубки II перекрыт. При увеличении напора водовыпускной трубы 3 расход через ее выходной патрубок устройства возрастает, повьциая уровень в приемной емкости 1. Поплавок 29 наменяет 10 свое положение (поднимаетсн пружиной 3). При этом плечо коромысла 27, взаимодействующее с рычагом 26 переключателя 16, опускается. Заслонки 24 перебрасываются, сообшая выходы 22

is и 23 переключателя 16 с каналами соот- ветственно слива 19 и питания 18, Ни-

is и 23 переключателя 16 с каналами соот- ветственно слива 19 и питания 18, Ни-

20

жерасположенная герметичная полая эластичная трубка 12 сооОщается . каналом 19 слива, а в вышерасположениую герметичную полую эластичную трубку 1 1 в это время подается давление шадкос- ти через обратный клапан 36 и выход 23 переключателя 16. Цилиндрический затвор 4 прикрывается, уменьшая расход

опускается, воздействуя через коромысло 27 на заслонки 24 переключателя 16, а его вьгходы 22 и 23 сообщаются соответственно с каналами 18 и 19.

ется в неподвидсное состояние. При уменьшении напора в водовыпускной трубе 3 расход через ее вьгходной патрубок уменьшается, снижая уровень во

слива. При этом iцилиндрический затвор 4 поднимается, увеличивая расход до заданного. Иоплаьок 23 поднимается, воздействуя через коромысло 27 на заслонки 24 переключателя 17, ко- торые разобщают его выход 22 с каналом 19 слива. Цилиндрический затвор 4 устанавливается в неподвижное состояние .

Зона нечувствительности поплавкового датчика (30) регулируется винтами 43.

Когда уровень в оросителе 2 достигает максимального значения (отключилась дождевальная машина, поплавок 29 уменьшает растягивающее воздействие на плоскую пружину 33 и под действием цилиндрической пружины 34 перебрасывает их в нижнее положение. При этом плечо коромысла 27, взаимо

действу: j;de с рычат ом 26 переключателя 16, О;1ускается. Заслонки 2А пе- ребрасглвяхзтся. сообщая выходы 22 и 23 переключателя 16 соответсгвенно с каналами 18 питания и 1.9 слива, а выход 22 переключателя 17 - с каналом 18 питания. В вышерасположеиную герметичную полую эластичную трубку П подается давление жидкости, а нижерасположенная герметичная полая эластичная трубка 12 в это время сообщена с атмосферой. Цилиндрический затвор 4 при помощи подвижной перегородки 13 и тяг 14 медленно (даже при попадании в исполнительный механизм 10 воздуха) перемещается вниз до полного закрытия, что исключает гидроударные явления. Подача воды в ороситель 2 прекращается. Падение уровня воды в приемной емкости 1 не вызывает изменения положения коромыс ла 27, так как усилие, передаваемое Плоской пружиной 33, превьппает усили массы поплавка 29.

Наличие зоны срабатывания устройства заштрихованной на фиг.1 и 2), определяемой максимальным и г-мнималь 11ЫМ горизонтами воды в оросителе 2, псзвол яег исключить частое ложное включение в работу устройства, вызваное фильтрацией к испарением воды в орогителе 2 (при отключенной дождевальной мзшинг). Регулирование уровня в ripHCWwrt -««жости 1 позволяет осущестчллгь подачу воды в ороситель 2 Е заданном диапазоне расходов

Форм у а иэобрете

i . Угтрой „тБО для регулирования уроьня аоды, годержацес приемную емкость, ссо5щен: .-;То с оросителем, в которой размеггена водовыпускная труба, нал которой установлен цилиндричег, общены через регулиру 45

КИЙ затвор, установленную над цили;5д отверстия с фильтром.

е

- н .

10

рическим затвором кольцевую емкость с закрепленным на nei i направляющим кольцевым уплотнением, в которой размещен кольцевой эластичный элемент, установленный на торце цилиндрического затвора с возможностью контакта с упорной кромкой направляющего кольцевого уплотнения и снабженный кольцевым грузом, исполнительный механизм в виде мембранной камеры с подвижной перегородкой,соединенной жестко с цилиндрическим затвором, поплавковьй датчик уровня, выполненный в виде

g двух поплавков, один из которых установлен в оросителе, другой - в приемной емкости, гидравлический распределитель, с которым связан поплавковый датчик уровня, снабженный каналами

2Q слива и каналами питания, которые со- общены с исполнительным механизмом и с кольцевой емкостью, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности уст25 ройства, гидравлический распределитель содержит первый и второй статически разгруженные переключатели, каждый из которых снабжен заслонками, установленными на выходах переключателей , первый из которых соединен с каналом питания, вход первого переключателя соединен с каналом сообщения с кольцевой емкостью, а вход второго переключателя соединен с выходом первого переключателя, причем заслонки переключателей закреплены на поворотных осях, жестко соединенных с коромыслом, плечи которого подпружинены и кинематически соединены го штоками поплавков.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что полости мембранного привода заполнены химии&с- ки нейтральной вязкой жидкостью и со общены через регулируемые дроссельные 45

30

35

«10

отверстия с фильтром.

18

21

36

. 5

-rV-/y/-f/-/-y ,.10

g

1

-;«

5&f/e. f

ZZZZiZ

ю

Фуе

Устройство для регулирования уровня воды может быть использовано для автоматического регулирования уровня воды в оросительных каналах. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности. Устройство содержит приемную емкость, Ороситель, цилиндрический, затвор, на котором установлена кольцевая емкость с кольцевым уплотнением и кольцевым эластичным элементом, исполнительный механизм, поплавки, распределитель. Ш полнение распределителя в виде двух статически разгружениых переключателей с каналами слива и питания,, которые сообщены с ис11олните-г1ьным механизмом, снабжение переключателей заслонками, закрепленными на поворотных осях, соединенных с коромыслом 25, плечи которого ккнем&тически соединены со штоками поплавков, позволяет достигнуть поставленную цепь. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л оо 4;: 00 оо 4